[发明专利]脂族石油基树脂，控制其软化点和分子量的方法以及含有该树脂的热熔压力敏感粘合剂

说明书

本发明涉及可用于粘合目的的脂族树脂，其中增加环状交联或网状结构的程度并且按一定方式加以控制，使其较好地得到R&B软化点(环球软化点)和分子量之间的关系，以及较好的和芳香溶剂的混溶性。该树脂在热熔压力敏感的粘合组合物中具有改进的粘合性能。

热熔压力敏感粘合物通常包括聚合物或共聚物的混合物(以下术语“聚合物”将用来表示均聚物和共聚物两种)。优选嵌段共聚物、石油粘合剂树脂以及可选的其它成分如增量油(也叫做精炼油(processing oil))、填充料和一些类似抗氧化剂或着色剂的添加剂。

上述聚合物经常是具有聚苯乙烯和聚异戊二烯嵌段部分的S-I-S(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)嵌段共聚物。这时，粘合组合物中可以另外包含某些聚苯乙烯和聚异戊二烯的二嵌段物。

石油基树脂对粘合剂的物理化学特性产生重要的影响，例如它的热熔粘度、和芳香溶剂的混溶性、剪切特性和粘着特性。为达到具有低熔点粘度、和有机溶剂良好的混溶性、高粘着及剪切特性而不丧失高温剪切性能的最佳分布，常规石油基粘合树脂含有一定量的芳香改性剂。现有技术中没有芳香改性剂的树脂不能使上述特性达到令人满意的程度。

下列专利和/或专利申请可以作为重要的相关文件：

US4,411,954描述了按US3,577,398制备的脂族树脂在S-I-S基热熔压力敏感粘合剂中的应用。

EP0447855描述了脂族和芳香改性脂族树脂在S-I-S基热熔压力敏感粘合剂中的应用。芳香改性剂的使用量在11-15％之间，且苯乙烯是作为芳香单体。

US4,623,698描述了具有0-80℃软化点的脂族和芳香改性脂族树脂在苯乙烯丁二烯(SB)聚合物中作为粘合剂的用途。

US4,078,132描述了从热裂化(heat-soaked)戊间二烯(piperylene)流中制备脂族和芳香改性脂族树脂。其中描述了异丁烯和异戊烯起到链转移剂的作用，而α-甲基苯乙烯(AMS)被描述成作为芳香改性剂使用。某些申请描述了使用软化点在70-85℃之间的树脂。

WO95/16755描述了使用S-I-S聚合物、芳香改性脂族树脂和增量油的热熔粘合剂配方。芳香改性导致热熔压力敏感粘合剂配方具有低粘度和增强的粘着特性。

但是，芳香改性粘合树脂有很多不利因素。首先，芳香物质相对昂贵不用芳香物质会使树脂较便宜。第二，芳香改性粘合树脂运用于任一用途之前，不太适合于为改进树脂颜色而进行的氢化、加氢处理和淬火过程。第三，芳香改性脂族树脂用于热熔基压力敏感用途时，在较高温度下造成较低的剪切性能。因此，人们希望提供一种较便宜的表现出与芳香改性树脂相似甚至比它具有更好应用性能的石油基树脂。

人们还希望提供可用于热熔压力敏感粘合组合物，并且将低熔点粘度和优异粘着及剪切特性结合起来的脂族树脂，以及含有这种树脂的热熔压力敏感粘合剂。

由此，人们发现具有增加了环状结构程度的脂族树脂具有所需要的R＆B软化点和分子量，并且引起低粘度热熔压力敏感粘合组合物具有优异的粘着和剪切特性，同时不丧失其高温剪切性能。本发明的树脂与现有技术中脂族树脂的区别在于本发明树脂含有较多的环状结构。术语“环状结构”规定为任何用以增加树脂中交联或网状结构的结构特征。这种类型的结构特征可以是以下反应产生的结果，但不限于此：反固住(back biting)正在增长的聚合物链，沿主链及/或在链末端结合成环状结构；单体经二聚作用产生可以结合到聚合物链中的活性环状结构；侧基在聚合物内进行分子内连接；还有短聚合物链间交联，形成高度的网状结构。通过测定大量的表示环状结构特征的物理化学参数可以进一步证实这一点。进一步发现环状结构程度允许单独控制R&B软化点和树脂的分子量。

按照以上观点，本发明提供一种石油基脂族树脂，该树脂具有a)环-球(R＆B)软化点位于75-110℃范围；b)重均分子量(Mw)1000-2600道尔顿，Z均分子量(Mz)1900-5000道尔顿，且Mw/Mn小于2.0；c)相对于¹H-NMR测定的全部质子，芳香质子低于1.5％；而且d)混合甲基环己烷苯胺浊点(MMAP)为90℃或低于90℃。